DE423798C

DE423798C - Verfahren zum Brikettieren von Kohlenstaub und anderen Brennstoffen

Info

Publication number: DE423798C
Application number: DEB114206D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1923-09-28
Filing date: 1924-05-20
Publication date: 1926-01-09

Description

Verfahren zum Brikettieren von Kohlenstaub und anderen Brennstoffen. Für diese Anmeldung ist gemäß dem Unionsvertrage vom z. Juni igi i die Priorität auf Grund der Anmeldung in Frankreich vom 28. September 1923 beansprucht. Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Brikettieren von Kohlenstaub und anderen Brennstoffen mittels Zuckerarten, ihrer verwandten Umwandlungserzeugnisse und der sie enthaltenden Stoffe.
Das Verfahren sieht sowohl die Verwendung der reduzierenden Zuckerarten (Glukose, Lävulose usw.) als auch die Verwendung der hydrolysierbaren Zuckerarten (Saccharose, Raffinose usw.) bis zu den komplexen Polyosen, wie Pentosen, Dextrine, Stärke, vor.
Die Stärkemehle und die Abfälle von Stärkekleister, der zur Appretur benutzt worden ist, sind bereits versucht worden, doch wiesen die erhaltenen Brikette nur eine ungenügende Kohäsion auf, besonders wenn sie der Witterung unterworfen waren.
Die Verwendung von Melasse ist auch schon vorgeschlagen worden, doch hat man wegen der Temperatur, die zu ihrer Verkohlung erforderlich ist, in Verbindung mit der Durchdringbarkeit des erhaltenen Kokses davon Abstand nehmen müssen.
Es ist bekannt, daß die Glukose, der Rübenzucker oder Saccharose durch Erhitzung auf 2o5 bis : zo° C in Wasser lösliche Karainellen geben, daß eine teilweise CarbonisierUng bei z35° C eintritt und daß oberhalb 250° eine vollständige Umwandlung in Kohle stattfindet. Es ist ferner bekannt, daß die Zuckerarten durch verdünnte Mineralsäuren zersetzt werden und j e nach der Behandlung insbesondere Furfurrol und Humussäure geben.
Man hat auch schon vorgeschlagen, als Bindemittel für das Brikettieren von Brennstoffen das Erzeugnis zu benutzen, das bei der Behandlung der Ablaugen der Sulfitcellulosefabrikation mit Schwefelsäure entsteht.
Gemäß der Erfindung werden die Zuckerarten, in dem oben angegebenen allgemeinen Sinne betrachtet, der Schwefelsäureeinwirkung unterworfen und dann mit dein Kohlenstaub oder sonstigen Brennstoff vermischt. Die sich ergebende Masse wird nach der Brikettierung auf eine Temperatur erhitzt, die von der Konzentration der verwendeten Schwefelsäure abhängt, aber stets geringer ist als die Temperatur der Verkohlung der Zuckerarten.
Die auf diese Weise z. B. mit Zuckerarten, Melassen, Dextrinen, Stärke erhaltenen Brikette besitzen eine Kohäsion, die ähnlich derjenigen der besten mittels Teers hergestellten Brikette ist und sogar nach einem längeren Aufenthalt in Wasser nicht verlorengeht.
Durch Versuche ist nun festgestellt worden, daß Zucker bei Berührung mit Kohle und in Gegenwart von Schwefelsäure vollständig in eine wasserbeständige Masse bei einer Temperatur von 18o bis 2oo° C umgewandelt wurde, wenn die Säure bei der Berührung io bis 12 Prozent Schwefelsäuremonohydrat enthielt; daß die Reaktionstemperatur auf 135 bis 14o° C hinabging, wenn die Konzentration der Säure sich auf 2o bis 22 Prozent Schwefelsäureinonohydrat steigerte, und daß bei einer Konzentration von 38 bis 40 Prozent Monohydrat die Reaktionstemperatur sich auf i2o bis i25° C einstellte.
Es ist leicht, durch Interpolation dieser Ergebnisse die Temperatur zu bestimmen, die erforderlich ist, um eine feste Masse zu erhalten, welche für eine gegebene Xonzentration der vorhandenen Säure gegen Wasser widerstandsfähig ist.
Die oben angegebenen Ziffern beziehen sich auf die Konzentration, die die Säure bei der Berührung mit dem Zucker selbst haben muß. Es ist klar, daß man, wenn man statt reinem Zucker einen den Zucker enthaltenden Stoff verwendet, dein Prozentsatz des in dem verwendeten Stoff enthaltenen Wassers Rechnung tragen muß. Ferner muß man gegebenenfalls der Neutralisierung eines Teiles der Säure durch gegebenenfalls in dem Stoff enthaltene Stoffe Rechnung tragen.
Es ist ferner festgestellt, worden, daß die Umwandlungstemperatur in Berührung mit Kohle in Gegenwart einer Säure von gegebenem Prozentsatz. nicht viel höher sein durfte als die angegebenen Temperaturen, da andernfalls die Kohäsion der Brikette nach Eintauchen in Wasser während einiger Stunden vermindert wurde.
Nachstehend sollen einige Anwendungsbeispiele der Erfindung angeführt werden. Beispiel i. 12 Teile Dextrin werden in 2o Teilen Wasser gelöst, welchen man 6 Teile Schwefelsäure von 66° Be, die 92 Prozent Monohydrat enthält, hinzufügt.
Die Lösung, die dann 21 Prozent Monohydrat enthält, wird in 40o Gewichtsteile feinen Anthrazits eingeführt.
Die Masse wird geknetet und unter 6o° C erhitzt; dann wird sie in die Presse gebracht. Die erhaltenen Brikette werden in einen Trockenofen eingeführt, w o die ganze Masse auf eine Temperatur von 13o bis r35° C gebracht wird.
Nach dem Abkühlen halten die Brikette alle Handhabungen aus und widerstehen den Witterungseinflüssen.
Nach einem längeren Eintauchen in Wasser hat sich ihre Kohäsion nicht vermindert, und der Bruch eines Briketts zeigt seine vollkommene Widerstandsfähigkeit gegen Wasser. Beispiel e.
16 Gewichtsteile Glukose werden in 26 Gewichtsteilen Schwefelsäure von i i ° Be, welche demzufolge i2 Prozent Schwefelsäuremonohydrat enthält, gelöst. Die Lösung wird mit 4oo Gewichtsteilen feinen Anthrazits vermischt. Nach dem Kneten wird die Masse brikettiert, und die erhaltenen Brikette werden auf eine Temperatur von i8o bis 2oo° C erhitzt. Beispiel 3. 2o Teilen Melasse fügt man 16 Teile Schwefelsäure von 30° Be oder io Teile Wasser und 6 Teile Schwefelsäure von 66° Be hinzu.
Die Lösung wird mit 40o Teilen feinen Anthrazits vermischt, und die Masse wird in die Presse gebracht.
Die auf 135 bis 14o° C erhitzten Brikette sind nach der Abkühlung unbedingt widerstandsfähig gegen Witterungseinflüsse.
Es ist festgestellt worden, daß, je höher die Konzentration der Säure ist, um so weniger widerstandsfähig die Brikette beim Verlassen der Presse sind; aber man hat auch anerkannt, daß die Widerstandsfähigkeit wesentlich erhöht wird, wenn man die Masse vor ihrer Brikettierung auf eine Temperatur erhitzt, die 8o° C nicht überschreitet.
Um ohne Schaden die mechanische Einführung der Brikette in den Ofen, wo sie einer thermischen Behandlung unterworfen werden sollen, ausführen zu können, ist festgestellt worden, daß die Hinzufügung von Eisenvitriol im Verhältnis von ö bis 15 Prozent des verwendeten Zuckers eine äußerst schnelle Erhärtung des Briketts herbeiführte.
Natürlich kann die Hinzufügung des Eisenvitriols gleichzeitig mit dem Erhitzen des Teiges vor dem Formen erfolgen. Beispie14. 2o Teilen Melasse fügt man io Teile Wasser, 2 Teile Eisenvitriol und 6 Teile Schwefelsäure von 66° Be hinzu.
Diese Lösung wird mit 40o Teilen Kohlenstaub vermischt.
Die auf 6o° C erhitzte Masse wird in Brikette verwandelt, die man dann auf die Temperatur von etwa 135' C erhitzt.
Anstatt Schwefelsäure zu verwenden, kann man auch Körper benutzen, welche durch Zersetzung bei einer gegebenen Temperatur solche liefern können.
Wenn man beispielsweise Ammoniumsulfat oder ammoniakalischesEisensulfat denZuckerarten oder Stoffen, welche Zucker enthalten, hinzufügt und dann das Gemisch in Kohlenstaub einbringt, so kann man nach Brikettieren der Masse Brikette erhalten, die gegen Witterungseinflüsse unempfindlich sind, wenn man sie auf eine Temperatur von Zoo bis 22o° C bringt.
Die Menge der dem Brennstoffstaub hinzuzufügenden Mischung hängt von der Natur des Brennstoffes ab. Bei Holzkohlenstaub wird diese Menge z. B. an Gewicht das Doppelte derjenigen Menge sein, die für die Brikettierung feiner Anthrazite, erforderlich ist. Beispiel s. ioo Teilen Holzkohlenstaub fügt man eine Mischung von io Teilen Melasse, 15 Teilen Wasser, 3 Teilen Schwefelsäure von 66° Be und i Teil Eisenvitriol hinzu.
Nach dem Kneten wird die Masse brikettiert, und die auf eine Temperatur von 16o bis 17o° C gebrachten Brikette werden unempfindlich gegen Witterungseinflüsse.
Werden solche Brikette ins Wasser geworfen, so schwimmen sie zunächst auf der Oberfläche, nehmen dann Wasser bis zum Betrage von etwa 7o Prozent ihres Gewichts auf und fallen schließlich auf den Grund des Wassers. Trotz dieser großen Porosität bleiben die Brikette zusammenhängend und nach dem Verlassen des Wassers können sie eine statische Belastung von mehr als 8o kg Pro nuadratzentimeter aufnehmen.

Claims

PATENT- ANS PR ÜCHE: i. Verfahren zum Brikettieren von Kohlenstaub und anderen Brennstoffen mittels reduzierender oder hydrolysierender Zuckerarten, deren verwandten LTmwandlungserzeugnissen oder der sie enthaltenden Stoffe, wie Melasse, Stärke, dadurch gekennzeichnet, daß diese gezuckerten Stoffe der Einwirkung von Schwefelsäure oder von Körpern, die bei ihrer Zersetzung Schwefelsäure liefern, unterworfen werden, bevor sie reit dem Kohlenstaub oder anderen Brennstoffen vermischt und zusammengeknetet werden, und daß hierauf die Masse brikettiert und auf' eine Temperatur erhitzt wird, die geringer ist als dieVerkokungstemperatur, zwecks Erzielung z-on zusammenhängenden Körpern, die gegen Witterungseinflüsse unempfindlich sind.
2. Ausführungsfortn des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man den Teig vor dem Brikettieren auf eine Temperatur erhitzt, die 8o° C nicht überschreitet.
3. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch i und ä, dadurch gekennzeichnet, daß man vor (lern Brikettieren Eisensulfat hinzufügt.